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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 66 do ENEM 2014

1º dia · Ciências da Natureza · H23 · Física: Máquinas térmicas e segunda lei da termodinâmica

A elevação da temperatura das águas de rios, lagos e mares diminui a solubilidade do oxigênio, pondo em risco as diversas formas de vida aquática que dependem desse gás. Se essa elevação de temperatura acontece por meios artificiais, dizemos que existe poluição térmica. As usinas nucleares, pela própria natureza do processo de geração de energia, podem causar esse tipo de poluição.

Que parte do ciclo de geração de energia das usinas nucleares está associada a esse tipo de poluição?

  1. A
    Fissão do material radioativo.
  2. B
    Condensação do vapor-d’água no final do processo.
  3. C
    Conversão de energia das turbinas pelos geradores.
  4. D
    Aquecimento da água líquida para gerar vapor-d’água.
  5. E
    Lançamento do vapor-d’água sobre as pás das turbinas.
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Resolução comentada

Uma usina nuclear funciona como uma usina térmica: a fissão do material radioativo libera calor, esse calor transforma água líquida em vapor, o vapor move as turbinas e os geradores convertem esse movimento em energia elétrica.

Depois de passar pelas turbinas, o vapor ainda está quente e precisa voltar ao estado líquido para reiniciar o ciclo. Isso acontece no condensador, que é resfriado com água captada de um rio, lago ou mar.

Passo a passo:

  1. Ao condensar, o vapor cede calor (calor latente) à água de refrigeração.
  2. Essa água de refrigeração sai mais quente do que entrou.
  3. Ela é devolvida ao ambiente aquático, elevando a temperatura do rio, lago ou mar.
  4. Com a água mais quente, a solubilidade do oxigênio cai e a vida aquática é prejudicada. Isso é a poluição térmica.

As demais etapas ocorrem em circuitos fechados ou no interior do reator e da casa de máquinas, sem contato direto com o corpo d'água. Por isso, a etapa ligada à poluição térmica é a condensação do vapor no final do processo.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA fissão gera o calor, mas ocorre dentro do reator, sem lançar calor diretamente no corpo d'água.
  • CA conversão de energia mecânica em elétrica nos geradores não envolve troca de calor com a água do ambiente.
  • DO aquecimento da água para gerar vapor ocorre em circuito fechado, e esse calor é aproveitado, não descartado no rio ou mar.
  • EO vapor sobre as pás das turbinas também está em circuito interno; o calor só é rejeitado ao ambiente no condensador.

Assuntos: Máquinas térmicas e segunda lei da termodinâmica, Fontes de energia e transformações energéticas.

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